有机高分子合成1
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【初中化学】初中化学知识点:合成有机高分子材料定义:有机合成材料:通常被称为聚合物,如聚乙烯分子。
它是由数千个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。
有机合成材料的基本性质:1.聚合物由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的,所以也常称为聚合物。
例如,聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。
2.合成有机高分子材料的基本性能①热塑性和热固性。
链状结构的高分子材料(如包装食品用的聚乙烯塑料)受热到一定温度时,开始软化,直到熔化成流动的液体,冷却后变成固体,再加热可以熔化。
这种性质就是热塑性。
有些网状结构的高分子材料一经加工成型,受热不再熔化,因而具有热固性,例如酚醛塑料(俗称电木)等。
② 高强度。
聚合物材料的强度通常很高。
例如,尼龙绳(也称为尼龙绳)特别坚固。
它被用来制作渔网和降落伞。
③电绝缘性好。
广泛应用于电器工业上。
例如,制成电器设备零件、电线和电缆外面的绝缘层等。
④ 一些聚合物材料还具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油和防水的特性,可用于一些有特殊需求的领域。
然而,事情总是分为两部分。
一些高分子材料也有一些缺点,如耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等。
新型有机合成材料:1.发展方向新型有机合成材料正逐步向环保方向发展。
2、新型自机合成材料的类型① 具有自光、电、磁等特殊功能的合成材料;②隐身材料;③ 复合材料等:有机合成材料对环境的影响:我们应该辩证地认识合成材料的优点和缺点。
1、利:a、它弥补了天然材料的短缺,极大地便利了人类的生活;b.与天然材料相比,合成材料具有许多优良性能2.缺点:a.合成材料的急剧增加带来了诸多环境问题,如白色污染等;b、消耗大量石油资源。
因此我们既要重视合成材料的开发和使用,更要关注由此带来的环境问题,应开发使用新型有机合成材料,提倡绿色化学。
三种主要的合成材料:(1)塑料① 塑料的组成和分类塑料的主要成分是树脂。
此外,还有多种添加剂用于改变塑料制品的性能。
三大有机合成高分子材料:合成、应用及未
来展望
有机高分子材料是一类重要的高分子材料,广泛用于医疗、电子、汽车、环保等领域。
其中,通过有机合成方法制备的高分子材料具有
良好的性能和结构可控性,因此被广泛应用。
本文将介绍三种有机合
成高分子材料:聚醚酮、聚酰亚胺、聚碳酸酯。
聚醚酮是一种具有良好热稳定性、耐化学腐蚀性和高强度的高分
子材料,常用于制备汽车零部件、航空航天材料、医疗设备和电子元
器件等。
其合成方法一般为聚合法和交替共轭聚合法。
聚合法中,利
用二酮类和二醇类反应合成聚醚酮;交替共轭聚合法是指将副交替共
轭单体和有机高分子材料进行反应得到聚醚酮。
聚酰亚胺是又称聚酰胺酸,具有极高的热稳定性、耐化学腐蚀性
和抗辐射能力。
因此,聚酰亚胺广泛应用于航空航天、电子、医疗和
环保等领域。
其合成方法一般为亲核芳香取代反应、缩合聚合法和热
回流法。
聚碳酸酯是一类重要的生物降解高分子材料,具有良好的塑料化、热稳定性、透明度和耐久性。
目前,聚碳酸酯已被广泛用于食品包装、医疗器械、群众娱乐用品等领域。
其合成方法主要为缩合聚合法和无
催化剂的环氧开环聚合法。
总之,有机合成高分子材料具有广泛的应用前景,值得我们继续深入研究其合成方法和性能优化。
未来,随着新型材料合成方法的不断出现,有机高分子材料在各个领域的应用将变得更加广泛。
一、有机高分子化合物1.概念由许多低分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很大(通常在104以上)的一类化合物。
2.基本概念单体—能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物↓聚合高聚物—由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物↓单元链节—高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位,也称重复结构单元↓数目聚合度—高分子链中含有链节的数目,通常用n表示例如:【归纳总结】有机高分子化合物与低分子有机物的区别有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量高达10 000以上 1 000以下相对分子质量的数值平均值明确数值分子的基本结构若干重复结构单元组成单一分子结构性质物理、化学性质有较大差别二、合成高分子化合物的基本反应类型 1.加成聚合反应(加聚反应) (1)概念由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应。
(2)加聚反应的特点①单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物(例如:烯、二烯、炔、醛等)。
①反应只生成高聚物,没有副产物产生。
①聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。
①聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
(3)常见的加聚反应 ①丙烯的加聚: n CH 2==CH—CH 3―――→催化剂。
①1,3-丁二烯的加聚:n CH 2==CH—CH==CH 2――→催化剂CH 2—CH==CH—CH 2。
2.缩合聚合反应(缩聚反应) (1)概念有机小分子单体间反应生成高分子化合物,同时生成小分子化合物的反应。
(2)缩聚反应的特点①单体分子中至少含有两个官能团(如—OH 、—COOH 、—NH 2、—X 等)。
①缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物(如H 2O 、NH 3、HCl 等)生成。
①所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。
①缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。
如:(3)常见的缩聚反应 ①羟基酸缩聚如HOCH 2COOH 的缩聚: n HOCH 2COOH 催化剂①+(n -1)H 2O 。
有机高分子聚合物是由重复单体单元通过共价键连接而成的大分子化合物,其中"有机"表示这些分子中包含碳元素。
这些聚合物通常是由生物或石油化学原料制成,包括许多在日常生活中广泛应用的材料。
以下是一些常见的有机高分子聚合物:
1. 聚乙烯(Polyethylene,PE):由乙烯单体通过聚合反应形成的塑料。
聚乙烯具有良好的化学稳定性、电绝缘性和机械性能,广泛用于塑料袋、瓶子、容器等制品。
2. 聚丙烯(Polypropylene,PP):由丙烯单体聚合而成的塑料。
聚丙烯具有一定的硬度和耐高温性,常用于食品包装、纺织品和汽车部件等。
3. 聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC):由氯乙烯单体聚合而成。
PVC具有耐化学腐蚀、绝缘性良好的特点,广泛用于建筑材料、电线电缆、医疗器械等领域。
4. 聚苯乙烯(Polystyrene,PS):由苯乙烯单体聚合而成。
PS常用于制造泡沫塑料(EPS、XPS)和一次性餐具等。
5. 聚醚酮(Polyetherketone,PEEK):具有高温稳定性和化学稳定性的高性能聚合物,常用于航空航天、医疗器械和电子工业。
6. 聚碳酸酯(Polycarbonate,PC):具有高抗冲击性、透明度和耐高温性,常用于制造眼镜、水杯、光盘等。
7. 聚酯(Polyester):包括PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等,常用于制造纤维、瓶子、薄膜等。
8. 聚氨酯(Polyurethane,PU):具有良好的弹性和耐磨性,广泛用于制造泡沫、涂料、鞋底等。
这些有机高分子聚合物在各种领域中都有广泛的应用,从日常生活用品到高性能工程材料,都离不开这些材料的应用。
第3节合成高分子化合物[课标要求]1.了解高分子化合物的分类、组成和结构特点,能根据高聚物的结构简式确定其单体和链节。
2.了解加聚反应和缩聚反应的区别,并能进行反应类型的判断,知道高分子材料与高分子化合物的关系。
1.合成高分子化合物的化学反应称聚合反应,分为加聚反应和缩聚反应。
2.三大常见合成高分子材料:塑料、合成纤维、合成橡胶。
3.功能高分子材料:离子交换树脂,光敏高分子,导电高分子,医用高分子,膜用高分子。
4.高聚物单体推断的关键,一是判断高聚物的类型,二是找准断键的位置。
高分子化合物1.高分子化合物概述(1)概念由许多小分子化合物以共价键结合成的、相对分子质量很高(通常为104~106)的一类化合物,又常称为聚合物或高聚物。
(2)单体能用来合成高分子化合物的小分子化合物。
如聚乙烯【CH2—CH2】n的单体是CH2=CH2。
(3)链节高分子中化学组成和结构均可以重复的最小单位称为重复结构单元,又称链节。
如:聚乙烯CH2—CH2中链节为—CH2—CH2—。
(4)链节数链节的数目n称为重复结构单元数或链节数。
(5)分类①按照高分子化合物的来源:天然高分子化合物、合成高分子化合物。
②按照高分子化合物分子链的连接形式:线型高分子、支链型高分子、体型高分子。
③按照高分子化合物受热时的不同行为:热塑性高分子、热固性高分子。
④按照高分子化合物的工艺性质和使用:塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂与密封材料。
2.高分子化合物的合成——聚合反应(1)概念由小分子物质合成高分子化合物的化学反应。
(2)加成聚合反应单体通过加成的方式生成高分子化合物的反应,简称加聚反应,反应过程中没有小分子化合物产生。
(3)缩合聚合反应单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物的聚合反应,简称缩聚反应。
反应过程中除生成高分子化合物外还伴随有小分子化合物(如H2O、HX等)生成。
1.单体与结构单元是否相同?有何关系?提示:不相同。
单体是反应物,结构单元是高分子中的最小重复单位;单体是物质,能独立存在,结构单元不是物质,只能存在于高分子中;单体含不饱和键,结构单元不一定含不饱和键。
《合成有机高分子的基本方法》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)了解加成聚合反应和缩合聚合反应的特点。
(2)能够书写常见有机高分子化合物的结构简式,如聚乙烯、聚苯乙烯等。
(3)掌握由单体推导聚合产物以及由聚合产物反推单体的方法。
2、过程与方法目标(1)通过对高分子化合物合成过程的分析,培养学生的逻辑思维能力和推理能力。
(2)通过小组讨论和交流,提高学生的合作学习能力和表达能力。
3、情感态度与价值观目标(1)感受有机高分子材料在生活和社会发展中的重要作用,激发学生学习化学的兴趣。
(2)培养学生的创新意识和科学精神,提高学生对化学与社会可持续发展关系的认识。
二、教学重难点1、教学重点(1)加成聚合反应和缩合聚合反应的原理。
(2)常见有机高分子化合物的结构和性质。
2、教学难点(1)由单体推导聚合产物以及由聚合产物反推单体的方法。
(2)缩合聚合反应中官能团的变化和小分子的生成。
三、教学方法讲授法、讨论法、实验探究法、多媒体辅助教学法四、教学过程1、导入新课(1)展示生活中常见的有机高分子材料,如塑料、橡胶、纤维等,让学生观察并思考这些材料的共同特点。
(2)提问:这些有机高分子材料是如何合成的?引入本节课的主题——合成有机高分子的基本方法。
2、知识讲解(1)加成聚合反应①介绍加成聚合反应的概念,即含有双键或三键等不饱和键的小分子通过加成反应生成高分子化合物的反应。
②以乙烯合成聚乙烯为例,讲解加成聚合反应的过程,写出化学方程式,并强调链节、聚合度等概念。
③让学生练习书写丙烯、氯乙烯等单体发生加成聚合反应的化学方程式。
(2)缩合聚合反应①讲解缩合聚合反应的概念,即具有两个或两个以上官能团的小分子通过缩合反应生成高分子化合物,同时生成小分子副产物(如水、醇等)的反应。
②以乙二酸和乙二醇合成聚酯为例,讲解缩合聚合反应的过程,写出化学方程式,并强调端基原子或原子团、平均聚合度等概念。
③让学生练习书写己二酸和己二胺合成聚酰胺的化学方程式。
【学习目标】1.能说明合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
2.能说明加聚反应的特点。
了解高分子化合物合成的基本方法。
【学习重点】加成聚合反应的特点,简单的加聚反应方程式,从简单的加聚产物结构式分析出单体。
【学习难点】理解加聚反应过程中化学键的断裂与结合,用单体写出加聚反应方程式。
【自主学习】一. 有机高分子化合物1. 概念:相对分子质量达几万甚至几千万,只是一个平均值,通常称为高分子化合物,简称高分子,有时又称高聚物。
如:淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。
高分子化合物结构简式中通常有“n”,例淀粉或纤维素:(C6H10O5)n,聚乙烯:。
小分子:相对分子质量通常超过1000,有明确的数值,通常称为低分子化合物,简称小分子;如:烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等。
2. 合成有机高分子化合物以低分子有机物作原料,经聚合反应得到的各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物,其相对分子质量一般高达104—106。
高分子化合物又称高聚物3. 有关高分子化合物的相关用语:【典例诠释】典例1下列物质中属于高分子化合物的是( )①淀粉②纤维素③氨基酸④油脂⑤蔗糖⑥酚醛树脂⑦聚乙烯⑧蛋白质A.②③④⑥⑦⑧B.①④⑥⑦C.①②⑥⑦⑧D.②③④⑥⑦⑧【答案】C【解析】③氨基酸、④油脂、⑤蔗糖都是小分子化合物,选C。
典例2 下列对有机高分子化合物的认识不正确的是()A.有机高分子化合物称为聚合物或高聚物,是因为它们是由小分子通过聚合反应而制得⑴结构简式:它们是由若干个重复结构单元组成的。
⑵链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位,也称重复结构单元。
叫做链节。
⑶聚合度:高分子里含有链节的数目。
通常用n表示。
⑷单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物,叫做单体。
⑸聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×n4. 高分子化合物与小分子化合物比较二. 合成高分子化合物的基本方法一加聚反应:由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的方式结合成高分子化合物的反应叫加成聚合反应;简称加聚反应。